Presa de Gravedad Civ232

Hoja1PRESA DE GRAVEDADPROYECTO:

Lugar:Municipio:Provincia:Departamento:Potos

CALCULO: METODO:

ENTIDAD EJECUTORA:Calculo: Ing.

DATOS PARA EL ANALISIS DE ESTABILIDAD:

Altura de N.A.M.E. H=15mAltura de N.A.N.

Peso Especifico de H g=2400Kg/m=2.4tn/m Angulo de Friccin f f=32

Espesor del hieloe=20cm15.6

Temperatura mediaT=15.6C

Adoptando un ancho de coronamientob=3m

1.- Prediseno Geometria de la presa:

Para determinar el ancho de la base asumimos el 80% de la altura total del vaso

B = 0,8 *H=12.0m

2.- Peso total de la estructura:Wt = W1 + W2 + W3

b = B23mB1=1.6mB3=7.4mHT=19.5mH1=15.92m19.42H2=3.5mh=3mB=12.0mW1 = (1/2) * B1 * H1 * =30.5664tn/m

W2 = (1/2) * B3 * H1 * =141.3696tn/m

W3 = b * HT * =140.4tn/m

F2=Wt=312.336tn/m

3.- Fuerza hidrosttica:

donde:gw= Peso especifico del agua=1.0tn/m3H3 = Altura del vaso =15.92m

F3=126.7232tn/m4.- Fuerza de azolve:

donde:gh= Peso unitario del sedimento =1.36tn/m3H4 =Altura del sedimento=5.52mgv=Peso unitario del sedimento =1.92tn/m3B4 =Long. de influencia en el talud =7.09m

Fh4=20.7503424tn/m

Fv4=37.6104648tn/m

5.- Fuerza del hielo:

Para un espesor de hielo de 20 cm y una temperatura de 15.5 C, de acuerdo a abacos se tiene:

F5=11.2tn/m

6.- Fuerza sismica:F6 = (1/2) * F7

Considerando una intesidad fuerte, de acuerdo a laubicacin del sector, (categoria I, Intensida 1-6)donde:t= Acelerain sismica100mm/s^2u= Coef. Para estructuras en altura =2b= Coef. Comportamiento del suelo=1w=Peso total de la estructura =374.424tn/m

F7=7.48848tn/m

F6=3.74424tn/m

7.- Fuerza dinmica del agua:

donde:C= Coef. De distrib. De presiones =0.76a= Es la relacin det/g =0.0101936799gw= Peso unitario del agua=1tn/m3H8=Altura hasta el nivel de crecidas=15.92

F8=1.4255003635tn/m

8.- Subpresin:

donde:X1 =Ancho del sector (1)=12.15mX2 =Ancho del sector (2)=3.1mg= Peso unitario del agua=1tn/m3F9 = U1 + U2 + U3H9=Altura hasta el nivel de crecidas=15.92mU1=32.238tn/mU2=16.4506666667tn/mU3=16.4506666667tn/m

F9=65.1393333333tn/m

9.- Fuerza hidrostatica vertical del agua:

x =Dist. De influencia al talud A.A=1.78mgw= Peso unitario del agua=1tn/m3F10'=14.1688tn/mH1=Altura sector triangular =15.92mF10''=0tn/mH2 = Altura sector rectangular =0m

F10=14.1688tn/m

10.- Centro de gravedad de la estructura:

Elemen.FiguraB [m]Xi [m]Wi [ton]Wi * Xi Xcg = Wi * Xi / Wi1Triangular1.61.0730.5732.602Triangular10.658.15203.461658.183Rectangular33.10140.40435.24374.422126.02

Xcg=5.678m

Elemen.FiguraH [m]Yi [m]Wi [ton]Wi * Yi Ycg = Wi * Yi / Wi1Triangular15.925.3130.57162.212Triangular15.925.31203.461079.683Rectangular19.59.75140.401368.90374.422610.79

Ycg=6.973m

11,- Punto de aplicacin de la fuerza resultante :

FUERZAS VERTICALESElem.Tipo de fuerza [ton.]Brazo [m]Mto. [ton-m]1Peso del 1 Elem. presa30.5664(2/3)*B11.066666666732.602Peso del 2 Elem. presa203.4576B1+B2+(1/3)*B38.151658.183Peso del 3 Elem. presa140.4B1+(1/2)*B23.1435.244Fuerza, hidrosttica 14.1688B4+(1/3)*X7.6833333333108.865Fuerza hidrosttica 0B4+0,5*X7.980.006Fuerza de sedimentos 37.6104648(1/3)*B42.363333333388.897Fuerza ssmica3.744245.6785.67821.26Fv429.9475048Xi*Fv2345.03

FUERZAS HORIZONTALESTipo de fuerza [ton.]Brazo [m]Mto. [ton-m]1Fuerza hidrosttica 126.7232(1/3)*H35.3066666667672.482Fuerza dinmica del agua1.42550036350,425*H36.7669.643Fuerza de sedimentos 20.7503424(2/3)*H43.6876.364Fuerza del hielo11.2H315.92178.305Fuerza ssmica7.488486.9736.97352.22Fh167.5875227635Yi*Fh989.00

M=Xi*Fv+Yi*Fh

M=3334.04[ton-m]

Fv=429.95[ton]

Z=(Xi*Fv+Yi*Fh)/Fv

Z = 7.75m

12.- Clculo de la excentricidad:

Re

L/2XrL

e = z - (L / 2)donde:L=15.25mz =7.75m

e=0.1313.- Esfuerzos verticales:

Esfuerzo vertical mnimo en el paramento de aguas arriba tomamos para una seccin de 1m de ancho:

vmin =W(1 - (6*e) / B)Donde:W = Peso de la estructura 374.424ton/mB * 1L = Dist, de la base (presa)15.25m vmax =W(1 + (6*e) / B)e = Excentricidad0.1295216597mB * 1Esfuerzo vertical mnimovmin=23.3012196401ton/m2

Esfuerzovertical mximovmax=25.8035672452ton/m2

El esfuerzo es igual al esfuerzo xL en el paramento seco

xL = vmax=25.8035672452ton/m2

14.- Esfuerzos en el paramento seco:

Esfuerzo cortante horizontalxL = xL * cot Donde: = Angulo del talud aguas abajo =1.047

xL=14.9044939712ton/m2

yL = xL * (cot )yL=8.6090399218ton/m2

15.- Esfuerzos principales en el paramento seco:

1=0,5*[(xL+ xL)+(xL+ xL)+4*xL)]

1=39.9703283494ton/m2

2=0,5*[(xL+ xL)-(xL+ xL)+4*xL)]

2=-5.5577211825ton/m2

Suponiendo que la resistencia del hormigon es 200 Kg/cm2, entonces el esfuerzo principal es mucho mmayor que la resistencia del hormigon.

1=3.9970328349Kg/m1.5OkW

b) Coeficiente de seguridad al deslizamiento:

fDC * B + (Fv - U) * tanfdonde:f= Angulo de friccin32FhC =cohesn110B = Ancho de la base, presa15.25

fD=11.3699242894>3Ok

c) Coeficiente de seguridad:donde : F* es igual al coeficiente de rozamiento esttico, para el concreto sobre roca vara de 0.65 a 0.75F' = (0,65 -0,75)fs f' * (Fv - U) donde:f' = coeficiente =0.65FhfS=1.4149341642

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